首页社会负责将“土”快递回地球的“太空快递小哥”，由上海团队研制

负责将“土”快递回地球的“太空快递小哥”，由上海团队研制

来源：生活好品牌时间：2020年11月24日 19:26

原标题：负责将“土”快递回地球的“太空快递小哥”，由上海团队研制

11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭，顺利将嫦娥五号探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。

嫦娥五号由轨道器、着陆器、上升器、返回器四部分组成。其中，由中国航天科技集团八院研制的轨道器，将承担地月往返运输、月球轨道交会对接、样品容器转移等重任。

轨道器就像一位艺高胆大、超级炫酷的“太空快递小哥”，从地球出发赶到38万公里外的月球轨道上，取一份来自月球的珍贵样品，再快递回地球。

自2011年轨道器立项起，中国航天科技集团八院探月工程负责人张玉花就带领团队“白手起家”，展开了攻坚研制之旅。经历七年研制、三年贮存，如今嫦娥五号轨道器终于随着“胖五”奔向月宫。

中国航天科技集团八院嫦娥五号团队本文图片由中国航天科技集团八院提供

眨个眼的功夫就要完成对接，怎么做？

本次探月任务中最引人瞩目的，当属首次在38万公里之外的月球轨道上进行交会对接，将装有月壤的样品容器从上升器转移至返回器中。

据中国航天科技集团八院嫦娥五号探测器副总设计师查学雷介绍，轨道器的工作贯穿整个嫦娥五号探测任务。

发射升空后，这位“太空快递小哥”第一项任务是运输。作为一个自主飞行器，它负责携带着陆器、上升器和返回器，完成地月转移、中途修正和近月制动。进入环月轨道后，轨道器与着陆器、上升器的组合体分离，携带返回器留在轨道上等候“取件”。

着陆器与上升器组合体抵达月球，完成月壤样品的采集任务后，上升器携带样品从月面起飞，与等候在月球轨道的轨道器自主交会对接，并将携带的样品容器转移至返回器。

为了确保“抓得住，抱得紧，转得稳”的既定目标，精准可靠控制抱爪机构和转移机构是关键。

中国航天科技集团八院嫦娥五号团队员工

2011年，对接机构与样品转移分系统的研制拉开帷幕，团队成立之初只有8个人，轨道器副总师胡震宇分管对接与样品转移分系统的研发。

虽然当时有载人航天工程对接机构的研制基础，但是探月三期的对接与样品转移机构，无论功能还是性能都与异体同构周边式对接机构有很大差异，难度更大，精度和自主程度要求更高。

在方案确定之前，可参考的东西可以说只有“一页纸”，为了完成技术攻关，胡震宇就和时任对接与样品转移分系统主任设计师郑云青，带领年轻的团队成员广泛调研国内外对接机构设计，开展了4种对接方案设计和9种转移方案设计，上升器“推”、轨道器“移”、返回器“拉”各3种。

胡震宇介绍，通过多轮方案比较及关键技术攻关，最终确定了现在的抱爪式对接方案和连杆棘爪转移方案。

轨道器和上升器在环月轨道满足交会对接初始条件时，要求控制器在收到抓捕指令后1秒钟内控制抓捕机构完成抓捕，21秒内实现两器刚性连接。眨个眼的功夫就要完成对接？还是在38万公里外的月球？这可是创纪录、高难度的考验。

为验证方案样机的功能，团队提出了吊挂式对接试验方案。把方案“变现”只有短短几个月的时间了，没有捷径退路。

回想那段“不舍昼夜”的阶段，胡震宇印象深刻的是鉴定件的力学试验，产品润滑采用溅射二硫化钼，这种特殊的镀膜材料对湿度极度敏感。在上海的黄梅天，一场不懂休息的雨就可以使外部环境湿度达到百分之九十以上。当时，振动厂房空调通宵轰鸣，50小时轮番上阵试验不停，就怕空调突然“罢工”，就怕试验后的运输遇到“雨神”眷顾。

“当时我们最需要的是方便面和一个整夜的觉。”设计师刘洲回忆起那段岁月，只是云淡风轻地笑笑。人力资源不够，就用加班充；地测设备不足，就自己研发；直至今日，已经没有任何困难可以阻挡他们的“孩子”在月球轨道大展风采。

嫦娥五号探测器在轨工作效果图

三年贮存，他们为成功守候

2017年，轨道器团队却意外等来了贮存的消息——由于发射计划调整，探月三期任务推迟发射，轨道器随探测器总体转入贮存。经过一年的贮存，当轨道器团队2019年再次整装待发时，又迎来第二次贮存的消息。

面对两次发射推迟，整个探月团队沉默了，但沉默不意味着消沉，既然为成功守候，那就逆流而上。

在嫦娥五号副总设计师查学雷的带领下，整个团队对轨道器开展全面深入的寿命分析，确保各个产品设计验证到位、过程风险受控。

在3年的贮存期间，嫦娥五号经历5次加电自检，用沉甸甸的数据证明轨道器功能性能没有下降；经历多次发射窗口的变更与飞行程序的更改，团队成员对于每一个可能的发射窗口进行设计复核，确保随时执行发射任务。

嫦娥五号探测器在轨工作效果图

同事们还记得，轨道器总体主任设计师赵晨成天追着能源的专家请教咨询，不断推翻又重新建立计算模型，一再细化各个飞行阶段整器供电功率的时间轴，反复推演每个可能的发射窗口的飞行程序所需的能源需求，拿出一份份经得起推敲的供电方案，只为一个目标，能量平衡。

对于一个航天器而言，重量好比黄金，功耗好比白银，为了让嫦娥五号轨道器可以身轻如燕踏上奔月之路，轨道器技术副总负责人李天义带领的综合电子研发团队经过十数轮论证，将原有分散在多个分系统中的能源管理与控制、火工品起爆控制等功能全部集成至数据管理的功能中，形成全新的综合电子分系统，每天查阅资料整理报告重量可以用“吨”来计算，资料连起来可以绕地球一圈。

要实现电气功能的整合，难度不亚于将一个机器人“身体”保证不受损的基础上，将体内所有的骨骼血液拆碎重组，还要保证它“活蹦乱跳”，就像金庸小说里最厉害的武林高手一般，但团队做的就是让它变成现实。

11月24日4时30分，“胖五”成功将“嫦五”送入预定轨道。发射任务取得圆满成功的一瞬间，八院研制团队的每一个人都从心底迸发出冲上云霄的呐喊。

(本文来自澎湃新闻，更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)

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